Физика элементарных частиц - это изучение взаимодействия элементарных частиц при высоких энергиях, в то время как физическая космология изучает Вселенную как единый физический объект. Связь между этими двумя полями иногда называют космологией частиц . Физику элементарных частиц необходимо учитывать в космологических моделях ранней Вселенной , когда средняя плотность энергии была очень высокой. Процессы рождения , рассеяния и распада пар частиц влияют на космологию.
В грубом приближении процесс рассеяния или распада частицы важен в конкретную космологическую эпоху, если его временной масштаб короче или похож на временной масштаб расширения Вселенной . Последняя величина , где это зависит от времени параметр Хаббла . Это примерно равно возрасту Вселенной в то время.
Например, пион имеет среднее время жизни до распада около 26 наносекунд . Это означает, что процессами физики элементарных частиц, включающими распад пиона, можно пренебречь, пока не пройдет примерно столько времени после Большого взрыва .
Космологические наблюдения таких явлений, как космический микроволновый фон и космическое изобилие элементов , вместе с предсказаниями Стандартной модели физики элементарных частиц, накладывают ограничения на физические условия в ранней Вселенной. Успех Стандартной модели в объяснении этих наблюдений подтверждает ее применимость в условиях, выходящих за рамки тех, которые могут быть получены в лаборатории . И наоборот, явления, обнаруженные в результате космологических наблюдений , такие как темная материя и барионная асимметрия , предполагают наличие физики, выходящей за рамки Стандартной модели .
Дальнейшее чтение [ править ]
- Алдей, Джонатан (2002). Кварки, лептоны и Большой взрыв (Второе изд.). ISBN 978-0-7503-0806-9.
- Бергстрём, Ларс и Губар, Ариэль (2004); Космология и астрофизика элементарных частиц , 2-е изд. Springer Verlag . ISBN 3-540-43128-4 .
- Бранко, Г.К., Шафи, К., и Сильва-Маркос, Д.И. (2001). Последние достижения в физике элементарных частиц и космологии . Дордрехт: Kluwer Academic . ISBN 0-7923-7181-X
- Коллинз, PDB (2007). Физика элементарных частиц и космология . Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья . ISBN 0-471-12071-5
- Казаков Д.И., Смаджа Г. (2005). Интерфейс физики элементарных частиц и космологии . Научная серия НАТО, т. 188. Дордехт: Спрингер . ISBN 1-4020-3161-0
- «Наука и техника - Космология и физика элементарных частиц - Что может материя Б?». Экономист . 379 (8474): 94. 2006. OCLC 102695447 .
Внешние ссылки [ править ]
- Центр космологии частиц Пенсильванского университета
